第4章觸發器用一個按鈕開關控制LED燈的亮滅。要求：按一次，燈亮；再按一次，燈滅；依次循環，……①輸出F與狀態相關；②

輸入A為一個脈沖電平信號，而不是一個固定的電平值。電路如何設計？一、問題引出存儲電路：保存電路當前的狀態；組合邏輯電路：進行邏輯運算。鎖存器和觸發器是具有存儲功能的單元電路，也是構成時序邏輯電路的基本部件。二、時序邏輯電路的基本組成時序邏輯電路的特點：電路在任意時刻的輸出不僅取決于當前時刻的輸入，而且與電路原來的狀態有關。組合邏輯電路的特點：電路在任意時刻的輸出僅僅取決于當前時刻的輸入，與電路原來的狀無關。結論：該電路一旦進入某一種邏輯狀態，就能長期保持該狀態不變。將具有0、1兩種邏輯狀態，且一旦進入某一種邏輯狀態，就能長期保持該狀態不變的電路，稱為雙穩態存儲電路，簡稱雙穩態電路。三、基本雙穩態電路

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電路正常工作時，兩個輸出端的狀態通常是相反的（也稱為互補的）；1

輸出端??稱為常態輸出，稱為反態輸出；2習慣上，用輸出端??的狀態表示雙穩態電路的狀態。3由非門構成的雙穩態電路，具有存儲1位二進制數據的功能，但功能不完備；在接通電源時，它可能會隨機地進入0狀態或1狀態，因為沒有輸入控制端，在工作時無法改變或控制它的狀態，因此不能作為存儲電路使用。如何改進呢？SR鎖存器（又稱基本RS觸發器）是各種觸發器電路中結構形式最簡單的一種，同時，它又是許多復雜電路結構觸發器的基本組成部分。1、定義一、SR鎖存器2、與非門構成的SR鎖存器工作原理圖1與非門構成的SR鎖存器的邏輯圖表1與非門構成的基本RS-FF的真值表（特性表）功能110111010011100101000001保持011101012、與非門構成的SR鎖存器工作原理圖1與非門構成的SR鎖存器的邏輯圖表1與非門構成的基本RS-FF的真值表（特性表）功能110111010011100101000001保持0111置101012、與非門構成的SR鎖存器工作原理圖1與非門構成的SR鎖存器的邏輯圖表1與非門構成的基本RS-FF的真值表（特性表）功能110111010011100101000001保持0111置100置01010在SR鎖存器的特性表中，當S=0，R=0時，電路的狀態是？保持A置1B置0C不定D提交單選題1分2、與非門構成的SR鎖存器工作原理圖1與非門構成的SR鎖存器的邏輯圖表1與非門構成的基本RS-FF的真值表（特性表）功能1101110100111001010001*0011*保持0111置100置0不定0011113、與非門構成的SR鎖存器特點

4、與非門構成的SR鎖存器描述

5、與非門構成的SR鎖存器應用舉例

解：例2：鍵盤消抖示例——思考題：分析“或非門構成的SR鎖存器”的工作原理，列出特性表。功能0000011001010100111100*1110*保持1011置100置0不定SR

在數字系統中，為協調各部分的動作，常要求某些鎖存器于同一時刻動作。為此，必須引入同步信號，使這些鎖存器只有在同步信號到達時才按輸入信號改變狀態。通常把這個同步信號叫做時鐘脈沖，或稱為時鐘信號，簡稱時鐘，用CP（ClockPulse）表示。門控SR鎖存器又稱為“同步RS觸發器”。二、門控SR鎖存器1、門控SR鎖存器電路結構及工作原理圖1門控SR鎖存器的邏輯圖表1門控SR鎖存器的特性表注：*CP回到低電平后狀態不定。CPSR0xx000xx1110000100111100111011101001011011101*11111*保持置1置0不定◆從門控SR鎖存器的特性表可知，只有CP=1時，鎖存器輸出端的狀態才會受輸入信號的控制，而且在CP=1時的特性表與基本SR鎖存器的特性表相同。輸入信號同樣需要遵守S?R=0的約束條件。且由表可得特性方程和控制輸入端的約束條件如下：◆在使用門控SR鎖存器時，有時還需要在CP信號到來之前將鎖存器預先置成指定的狀態，為此在實用的門控SR鎖存器電路上往往還設有專門的異步置位輸入端和異步復位輸入端。圖2實用門控SR鎖存器的邏輯圖和邏輯符號

門控SR鎖存器中異步輸入端的作用是什么？提高電路的抗干擾能力A預先置成指定的狀態B增加鎖存器的存儲容量C提高鎖存器的工作速度D提交單選題1分解：例1：已知門控SR鎖存器的CP、S、R的波形，且，試畫出Q、的波形。Q2、動作特點門控SR鎖存器的動作特點：在CP=1的全部時間里S和R的變化都將引起鎖存器輸出端狀態的變化。由此可知，若在CP=1的期間內輸入信號發生多次變化，則鎖存器的狀態也會發生多次翻轉（空翻現象），這就降低了電路的抗干擾能力。

D鎖存器的兩種結構：邏輯門控D鎖存器傳輸門控D鎖存器1、邏輯門控D鎖存器三、D鎖存器基本SR鎖存器控制門功能0X不變不變保持1001置01110置1例：邏輯門控D觸發器的輸入波形如圖所示，假設初始狀態為0，試畫出Q的波形。功能0X不變不變保持1001置01110置1

2、傳輸門控D鎖存器傳輸門控D鎖存器由基本雙穩態電路和傳輸門組成。

3、典型D鎖存器集成電路CMOS集成電路74HC/HCT373四、觸發器的概念01鎖存器鎖存器在時鐘脈沖CP的高電平（或低電平）期間，輸出狀態都跟隨輸入變化。這種輸出狀態的更新方式，稱為電平觸發。02觸發器觸發器的狀態更新只發生在CP信號的上升沿或者下降沿，這種輸出狀態的更新方式，稱為邊沿觸發。狀態自鎖/柵極電容存儲電荷電路結構和動作特點表現出來的邏輯功能靜態觸發器動態觸發器分類存儲原理電路結構邏輯功能主從觸發器維持阻塞觸發器利用傳輸延遲的觸發器RS-FFD-FFJK-FFT-FFT’-FF①CP=0時，Em=1，Es=0，Qm=D。從鎖存器維持原來的狀態不變。②CP由0跳變到1時，Em=0，Es=1，Qm不再隨D變化，Q端被置成CP上升沿到達前瞬間D的值。五、主從D觸發器邊沿D觸發器的特性表ⅹⅹⅹ↑0ⅹ0↑1ⅹ1

傳輸門控D鎖存器構成的上升沿觸發的D觸發器例：電平敏感型D鎖存器和邊沿敏感型D觸發器的輸入波形如圖所示，假設它們的初態為0，試畫出各個輸出端Q0、Q1、Q2的波形。

有其它控制端的D觸發器：直接置1端（異步置1端）直接置0端（異步置0端）有異步輸入端的D觸發器特性表說明01ⅹⅹ1異步置110ⅹⅹ0異步置000ⅹⅹ1輸出不確定11↑00同步置011↑11同步置1

例：下圖是一個帶有異步輸入端的D觸發器，假設它的初態為0，已知所有的輸入波形，試畫出輸出端Q的波形。

用一個按鈕開關控制LED燈的亮滅。要求：按一次，燈亮；再按一次，燈滅；依次循環，……六、維持阻塞結構D觸發器

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六、維持阻塞結構D觸發器

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六、維持阻塞結構D觸發器

AB

六、維持阻塞結構D觸發器

C

六、維持阻塞結構D觸發器結論：觸發器只在CP由0跳變到1的瞬間更新狀態，其余時間均保持狀態不變。因此，這種觸發器被稱為上升沿觸發的維持阻塞D觸發器。12345671413121110981CLR1D1CLK1PRE1Q1QGNDVCC2CLR2D2CLK2PRE2Q2Q123456714131211109816151J1K1CLK1PRE1Q1QGND1CLRVCC2CLR2J2K2CLK2PRE2Q2QRS-FF按邏輯功能分類D-FFJK-FFT-FFT’-FF特性表功能描述特性方程狀態轉換圖七、觸發器的邏輯功能描述1、RS觸發器邏輯功能描述

凡在時鐘信號作用下邏輯功能符合下表邏輯功能的觸發器，均叫做RS觸發器。表1RS觸發器特性表RS觸發器特性（征）方程圖1RS觸發器的狀態轉換圖上升沿觸發下降沿觸發2、D觸發器邏輯功能描述

凡在時鐘信號作用下邏輯功能符合下表的邏輯功能者，均叫做D觸發器。表2D觸發器特性表圖2D觸發器的狀態轉換圖D觸發器特性（征）方程上升沿觸發下降沿觸發3、JK觸發器邏輯功能描述

凡在時鐘信號作用下邏輯功能符合下表的邏輯功能者，均叫做JK觸發器。表3JK觸發器特性表圖3JK觸發器的狀態轉換圖JK觸發器特性（征）方程上升沿觸發下降沿觸發例：假設一個JK觸發器的初態為0。已知所有的輸入波形，試畫出Q的波形。

4、T觸發器邏輯功能描述T觸發器的邏輯功能是：當T=1時，每來一個CP信號其狀態就翻轉一次；而當T=0時，CP信號到達后其狀態保持不變。

表4T觸發器特性表圖4T觸發器的狀態轉換圖T觸發器特性（征）方程T000011101110上升沿觸發下降沿觸發以下哪種觸發器在輸入信號為1時，每來一個CP信號其狀態就翻轉一次？RS觸發器AD觸發器BJK觸發器CT觸發器D提交單選題1分

用D觸發器構成T觸發器

5、T’觸發器邏輯功能描述在觸發器的定型產品中并沒有專門的T觸發器，而是將JK觸發器的J、K輸入端連在一起作為T端，若T恒為1

(接高電平)，則有，即每次CP信號作用后觸發器必發生翻轉，這種觸發器稱為觸發器。表5T’觸發器特性表T’觸發器特性（征）方程T101110圖5T’觸發器的狀態轉換圖上升沿觸發下降沿觸發

用D觸發器構成T’觸發器二分頻

◆邏輯功能：著重次態、現態及輸入信號之間的邏輯關系，可用特性表、特性方程或狀態轉換圖給出，按邏輯功能的不同，可將觸發器分為：RS、D、JK、T和T’觸發器等類型。◆而電路結構形式著重于動作